【硬體】阿官火鍋店無線網路續篇--RJ45+電源傳輸線路(好像叫做POE吧?)

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  1. #1
    散人 rushoun 的大頭照
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    【硬體】阿官火鍋店無線網路續篇--RJ45+電源傳輸線路(好像叫做POE吧?)

    各位網友大家好:

    又是新的一年了,無聊的情形之下,整理了一下之前阿官火鍋店製作的硬體部分的資料,並且編寫了這一篇RJ45+電源傳輸線路,這篇算是阿官火鍋店的續篇,但是比較著重在硬體的DIY上面,不知道要放在哪裡?只好先放在無線網路篇吧!如果土大覺得不妥,可以將之移往合適的版面。

    我當初製作阿官店的AP無線網路時,這個線路是用萬用版焊接的,由於外觀太醜,所以利用閒暇之餘,把他手工洗成電路版,也方便配線及查線,並逐漸地將阿官火鍋店的硬體更換成這個比較好看的板子。因為在YAHOO上面有看到相關的電路有在販賣,價格真是不低。其實電路是很簡單的,而且自己DIY的價格低,又可以適用在任何網路設備上,彈性也比較大。有興趣的網友,不妨自己親手試試吧!

    RJ45電源傳輸及電源分離電路(LAN+電源電力)

    特別聲明:本人不保證您一定會得到跟我一樣的結果,因為都是我製作時的經驗,每個人的製作過程,可能因設備,電源,操作方式,環境等種種因素,極有可能產生不同的結果,如果因此損壞您的相關設施(如電腦等設備),本人一概不負責,敬請見諒!

    前言:

    本線路功能說明:

    將RJ -45的線路,拿來傳輸電源及網路訊號,可用在一些不方便拉電源的地方,如室外的網路設備(基地台),或是已經沒有電源卻需要用到網路設備的場所。這樣再配置網路設備時,只要將網路線到達設備的地方,透過本電路,將RJ-45中的電源分離出來,用當中的電源供給給網路設備使用。可以節省拉線施工時的困難度,因為網路到哪裡,電源也會跟到哪裡,也方便日後的查線維修。

    說明:

    本電路的架構:電路要區分成兩個部分。

    1.LAN+AC電源或是LAN+DC電源電路:

    這個電路主要的目的,是將AC或是DC電源放進RJ-45線路中,藉由RJ-45線路傳輸電源到達相關的網路設備處,我們比較建議的方式,是傳輸AC電源。原因是因為電解的現象。因為大部分的像AP基地台這類設施,都會放至於室外,因此會有水氣或是濕氣發生,而DC電力在這種環境下,會在接頭等金屬接觸點,發生電解現象,也就是我們會看到的接觸點有銅綠生鏽跡象,這個跡象會隨者時間增加而加大對網路的不良影響。如網路傳輸不穩定,雜訊多而導致傳輸速度延緩,或是嚴重到造成訊號中斷。

    LAN +AC電源雖然沒有電解現象的煩惱,可是卻有傳輸距離較短的缺點,當然這是可以克服的,方法就像是台電的傳輸電力方式,提高傳輸的電壓。所以如果使用者的線路比較長時,就要提高傳輸的電壓,以避免因長途的傳輸線路距離,所造成的電壓降現象,這個現象也跟天氣的氣溫高低,溼度及線路材質有關。LAN+AC電源適合用在室外的網路設施上,可以避免接頭電解現象,我個人幫羅東後車站座的阿官火鍋店的無線網路監看傳輸設備,就是使用LAN+AC電源電路。到目前為止,已經使用2年多,最近維修時拆下,接頭都沒有任何氧化或是銅綠現象。

    LAN +DC電源電路的優點,正好是LAN+AC電源的缺點,因為DC電源在線路上,壓降是很小的,因此可以傳輸的距離比較遠,而且末端的電力,不須再經過一個 AC轉DC的整流電路及穩壓電路,所以成本上就比較低。但是卻會有接觸點或是接頭處容易發生銅繡現象,造成網路不穩定及查修困難。

    綜合以上的現象,我們是比較建議採用傳輸AC電源方式,可以避免這類的問題發生。但是,如果使用者本身是將其用於室內或是乾燥的環境下,則可以採取用RJ- 45直接傳輸DC電源,這樣的好處是在末端處,不需要再使用AC轉DC電源電路。因為網路設備大都是採用DC電力,因此必須要將AC電源轉換成DC電源後,再供給給相關的網路設備使用。因此轉接電路必須要具備整流及穩壓電路,將轉換完成的電力,供給給相關的設備使用。請參考圖一所示的LAN+DC電路轉接板:

    圖一:LAN+DC電路轉接板


    當然,這個電路也可以傳輸AC110V的電力,但是不建議這麼做,因為一個不小心的操作情形下,可能會把AC110V送入網路系統中,這樣是會傷害並損毀設備的。如果發生這樣的事情,本人是不負任何責任的!!

    2.LAN+AC電源的分離電路:

    如果是LAN+AC電源電路,這個部分就要加上AC轉DC電源電路(整流電路)及穩壓電路。

    這個LAN+電源分離電路,就是要將前面的LAN+AC電源或是LAN+DC電源電路中的LAN訊號(就是網路訊號)跟電源電力分離出來。讓網路訊號進入網路設備,而電源則用來提供網路設備使用。因此這個電路就是用再提供設備的電源,所以從前面的描述一直到這裡,我們都只是使用RJ-45網路線,就可以同時提供網路訊號以及設備的電源,而不必為了放在遠處的設備,想盡辦法去拉AC的線路或是鋪設管道。只要網路線能到的地方,電源就可以同步跟隨到達,省去您去煩惱電源的問題。

    由以上的說明,就可以知道構成整個架構,就是要有這兩個電路,即可達成。

    完整的配置方式,請看以下的圖示,便可以有個概念了。

    實體配線圖:見圖二,以LAN+DC電源轉接板做說明。

     圖二:以LAN+DC電路轉接板做說明舉例的圖示


    以上的電路組合示意圖,是用LAN+DC電源轉接板做示範的,這個線路目前已被用在宜蘭羅東阿官火鍋店的電腦監視系統,使用超過2年(阿官火鍋店是用LAN+AC,兩者架構是一樣的),配合四菱形天線,傳輸距離600公尺左右。根據實測結果,通信距離可以到達蘇澳沒問題!


    本人目前所製作的電路,有幾個如下說明:

    1.LAN+AC電源電路:

    這個電路附則將網路訊號跟AC電源一起放在RJ-45線路中傳輸。他要搭配4.LAN+AC電源的訊號分離電路使用。

    2.LAN+DC電源電路:

    這個電路附則將網路訊號跟DC電源一起放在RJ-45線路中傳輸。他要搭配3.LAN+DC電源的訊號分離電路使用。請參考圖一。

    3.LAN+DC電源的訊號分離電路:

    這個電路負責將RJ-45網路中的網路訊號及DC電源電力分出來,以便分別提供設備電源及設備網路訊號。也請參考圖一,這個電路跟LAN+DC電源電路是一樣的,只是反過來用。

    4.LAN+AC電源的訊號分離電路:

    這個電路負責將RJ-45網路中的網路訊號及AC電源電力分出來,以便分別提供設備電源及設備網路訊號。

    網友請依自己的設備環境需求,製作相關的電路,由於每種網路設備所使用的電源電壓都不盡相同,因此要製作LAN+AC電源電路的網友,在製作時,請注意您的設備所使用的電壓及消耗電流,以便修改LAN+AC電源的訊號分離電路中提供的直流電源電壓,以符合您的設備需求。

    DIY程序說明:

    如果網友要自己DIY,可以用以下的步驟,自行DIY。

    先將原本的網路設備的電源線剪斷:

    1.

    取適當長度剪斷要接到設備那一端的電源變壓器DC插頭端,不用留太多長度,因為設備極有可能在室外,並且會被放置在有限的空間中。請參考圖三:
    圖三:

    2.

    將被剪斷的電線兩側,都裝上2.54 molex插頭,請參考圖四,圖五,圖六:
    圖四:

    圖五:

    圖六:

    3.

    將線路接上,請參考圖七:
    圖七:

     

    4.

    組合示意圖,請參考圖八:
    圖八:


    相關的問題,歡迎大家討論指教。


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    用智慧處理事情,用慈悲對待他人。(節錄 聖嚴法師與人文對話一書內容)

  2. #2
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    引用 作者:rushoun
    我當初製作阿官店的AP無線網路時,這個線路是用萬用版焊接的,由於外觀太醜,所以利用閒暇之餘,把他手工洗成電路版,也方便配線及查線,並逐漸地將阿官火鍋店的硬體更換成這個比較好看的板子。因為在YAHOO上面有看到相關的電路有在販賣,價格真是不低。其實電路是很簡單的,而且自己DIY的價格低,又可以適用在任何網路設備上,彈性也比較大。有興趣的網友,不妨自己親手試試吧!
    符合 802.af 的 PoE 標準,是用48VDC來送電,同時有考量到穩壓與安全的問題。有一些公司專門出PoE的IC來支援,所以符合該標準的 PoE 設備才會那麼貴吧?

    rushoun 兄,您提到DC power的傳輸衰減比AC來得少,原理是什麼呢?我一直以為剛好相反呢... (很想建議阿土兄給個臉紅的表情圖示)

  3. #3
    散人 rushoun 的大頭照
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    引用 作者:pcmikewu
    符合 802.af 的 PoE 標準,是用48VDC來送電,同時有考量到穩壓與安全的問題。有一些公司專門出PoE的IC來支援,所以符合該標準的 PoE 設備才會那麼貴吧?

    rushoun 兄,您提到DC power的傳輸衰減比AC來得少,原理是什麼呢?我一直以為剛好相反呢... (很想建議阿土兄給個臉紅的表情圖示)
    因為線路上有個討厭的感抗問題,對於直流來說,沒有這個問題。
    短距離沒差啦!長距離就有明顯的感覺了。其實我在製作阿官火鍋店的無線
    AP改造過程中,就發現了這個討厭的問題,非要把AC電壓昇到一個程度
    來抵銷線路產生的壓降,不然AP側的AC引出後,電壓降了不少。
    要不是山賊兄提出DC對接頭有電解的問題,用DC直接傳輸,都沒問題,
    10M都沒有影響,而AC,沒幾公尺,電壓就降了2~3V,夏天就更慘。
    這個問題在之前那篇文章也有提過,許多網友也都覺得直接用DC比較快,
    也可以不要管散熱問題。
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  4. #4
    嘴炮戰隊隊長 ivantw 的大頭照
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    同樣的線路來傳輸直流或交流電,其阻抗大小是不同的。
    在直流電源下,一般電路是呈現電阻性;而交流電源除了電阻以及感抗之外,還有集膚效應使電阻增加(在六十赫茲下約增加百分之十至二十)。

    集膚效應可用多蕊線來降低其影響,降低感抗最簡單也最快的方式則是使用材質較好的蕊線。

    以改善這兩個效應的觀點來看,網路線其實不是很好的傳輸材質。 ^_^

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